聚苯乙烯的氨气等离子处理及其长效亲水改性应用

作者：马少华; 严俊; 盛长忠^*; 周泽奇

来源：塑料科技, 2022, 50(12): 18-22.

DOI：10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2022.12.004

• 聚苯乙烯
• 氨气等离子
• 可控润湿性
• 长效亲水改性

为了实现聚苯乙烯材料长效亲水改性，利用氨气等离子体对聚苯乙烯材料表面进行可控亲水改性。通过调整功率、处理时间和氨气气体流量等工艺参数，调节聚苯乙烯材料表面亲水改性程度。利用X射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）对材料表面化学成分和表面形貌进行分析。监测等离子处理后材料表面接触角以评估亲水改性效果。结果表明：相比气体流量，氨气等离子处理时间和功率对聚苯乙烯材料表面接触角的影响更明显。在功率为400 W，处理时间为120 s，气体流量为200 mL/min条件下，等离子处理后材料表面接触角约（50±1.9）°。等离子处理后材料表面成功引入N元素和O元素，O和N元素原子数比例分别提高至17.27%和12.98%,O/C和N/C含量比分别增至0.25和0.19。等离子处理前后材料表面形貌无明显变化。接触角监测结果表明亲水改性效果至少可维持360 d。氨气等离子处理可有效实现聚苯乙烯材料表面可控亲水改性，且改性效果具有良好的长期稳定性。